变频技术从20世纪60年代开始发展,其问世的背景是交流电机无级调压的普遍市场需求。20世纪80年代变频器技术才渐渐成熟期,转入实用化阶段,这期间欧美日独占了变频器的高端产品市场,步入21世纪后,国产变频器开始兴起,像汇川变频器、英威腾变频器、安邦信变频器、欧瑞变频器等一批著名国产变频器企业渐渐守住高端市场份额。
一、基础知识篇 1 概述 变频器(Variable-frequencyDrive,简写:VFD),也称作变频驱动器或驱动控制器,可译作Inverter(和逆变器的英文完全相同)。变频器是可调压驱动系统的一种,是应用于变频驱动技术转变交流电动机工作电压的频率和幅度,来光滑掌控交流电动机速度及转矩,最少见的是输出及输入都是交流电的交流/交流转换器。 在变频器经常出现之前,要调整电动机扭矩的应用于须要利用直流电动机才能已完成,不然就是要利用利用内辟耦合机的VS电动机,在运转中用耦合机使电动机的实际扭矩上升,变频器修改了上述的工作,增大了设备体积,大幅度降低了修理亲率。
不过变频器的电源线及电动机线上面有高频转换的讯号,不会导致电磁干扰,而变频器输出外侧的功率因素一般不欠佳,不会产生电源端的谐波。 变频器的应用于范围很广,从小型家电到大型的矿场研磨机及压缩机。全球大约1/3的能量是消耗在驱动煞车离心泵、风扇及压缩机的电动机上,而变频器的市场渗透率仍远比低。
能源效率的明显提高是用于变频器的主要原因之一。 变频器技术和电力电子有密切关系,还包括半导体转换元件、变频器流形、掌控及仿真技术、以及掌控硬件及固件的变革等。
2 工作原理 2.1阐述 主电路是给异步电动机获取调压调频电源的电力转换部分,变频器的主电路大体上可分成两类:电压型是将电压源的直流转换为交流的变频器,直流电路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流转换为交流的变频器,其直流电路滤波是电感。
它由三部分包含,将工频电源转换为直流功率的整流器,吸取在变流器和逆变器产生的电压脉动的平波电路,以及将直流功率转换为交流功率的逆变器。 2.2整流器 最近大量用于的是二极管的变流器,它把工频电源转换为直流电源。
也能用两组晶体管变流器包含共轭变流器,由于其功率方向共轭,可以展开再造运转。 2.3平波电路 在整流器整流后的直流电力中,所含电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电力变动。
为了诱导电压波动,使用电感和电容吸取脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路包含器件有余量,可以省却电感使用非常简单的平波电路。
2.4逆变器 同整流器忽略,逆变器是将直流功率转换为所拒绝频率的交流功率,以所确认的时间使6个电源器件导通、变频器就可以获得3互为交流输入。以电压型pwm逆变器为例示出有开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电(电压、频率固定式)的主电路获取掌控信号的电路,它有频率、电压的运算电路,主电路的电压、电流检测电路,电动机的速度检测电路,将运算电路的掌控信号展开缩放的驱动电路,以及逆变器和电动机的维护电路构成。 (1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号展开较为运算,要求逆变器的输入电压、频率。 (2)电压、电流检测电路:与主电路电位隔绝检测电压、电流等。
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